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Was ist DMLS-3D-Druck?

Das Direct Metal Laser Sintering (DMLS) ist eine fortschrittliche additive Fertigungstechnologie, die einen Hochleistungslaser verwendet, um Metallpulver selektiv Schicht für Schicht zu vollständig dichten und hochpräzisen Komponenten zu verschmelzen. Dieses Verfahren ermöglicht die Herstellung komplexer Geometrien mit überragender mechanischer Festigkeit. DMLS findet breite Anwendung in der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie, der Medizintechnik sowie in anspruchsvollen industriellen Anwendungen.

Metallic 3D printed objects with intricate lattice and curved designs displayed on a flat surface.

DMLS-Werkstoffe

AlSi10Mg (Standard & Fine)

Eine leichte Aluminiumlegierung mit guter Korrosionsbeständigkeit, hoher Festigkeit und hervorragender Wärmeleitfähigkeit. Häufig verwendet in der Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie, im allgemeinen Maschinenbau und in der Automatisierungstechnik für Strukturbauteile und Elektronikgehäuse.

Ti6Al4V (Standard):

Eine Titanlegierung, die für ihr hohes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis, ihre Biokompatibilität und exzellente Korrosionsbeständigkeit bekannt ist. Ideal für die Luft- und Raumfahrt, Verteidigungstechnik, medizinische Implantate und Hochleistungsanwendungen im Automobilsektor.

Inconel 718 (Standard & Fine):

Eine Nickel-Superlegierung, die eine außergewöhnliche Beständigkeit gegen hohe Temperaturen, Oxidation und mechanische Belastung bietet. Einsatzgebiete sind die Luft- und Raumfahrt, der Energiesektor und anspruchsvolle industrielle Anwendungen.

Inconel 625 (Standard)

Eine korrosionsbeständige Nickellegierung für aggressive Umgebungen und hohe Temperaturen mit exzellenten mechanischen Eigenschaften und Ermüdungsfestigkeit. Verwendet in extremen Umgebungen wie Turbinen, Wärmetauschern und Offshore-Leitungen.

316L Stainless Steel (Standard & Fine)

Ein austenitischer Edelstahl mit hervorragender Korrosionsbeständigkeit in chemischen und maritimen Umgebungen. Ideal für die Medizintechnik, Lebensmittelverarbeitung und allgemeine technische Anwendungen.

17-4 PH Edelstahl

Ein ausscheidungshärtender Edelstahl mit hoher Festigkeit und guter Korrosionsbeständigkeit. Verwendet in der Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik und für industrielle Werkzeuganwendungen.

Corrax

Ein korrosionsbeständiger Werkzeugstahl mit exzellenter Maßhaltigkeit und Härte. Ideal für Spritzgusswerkzeuge und Anwendungen mit hohem Verschleiß.

Maraging-Stahl 1.2709

Ein hochfester Stahl mit hervorragender Härte und Zähigkeit nach der Wärmebehandlung. Weit verbreitet in der Luft- und Raumfahrt, im Werkzeugbau und für Hochleistungs-Engineering-Anwendungen.

Kobalt-Chrom-Legierung

Ein hochfestes, biokompatibles Material, das aufgrund seiner Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit häufig für dentale Anwendungen, medizinische Implantate und Turbinenkomponenten verwendet wird.

CuCrZr (Kupfer-Chrom-Zirkon)

Eine hochleitfähige Kupferlegierung mit verbesserter mechanischer Festigkeit und Verschleißfestigkeit. Ideal für Wärmetauscher, elektrische Kontakte und industrielle Hochleistungsanwendungen.

DMLS-Materialeigenschaften im Vergleich

Material

Max. Abmessungen

Zugfestigkeit (MPa)

Zugmodul (GPa)

AlSi10Mg

600x600x600 mm

432-474

71-73

Ti6Al4V

280x280x340 mm

1045-1085

114

Inconel718

280x280x340 mm

930-1065

200

Inconel625

245x245x350 mm

880-940

133-178

Reinkupfer

250x250x290 mm

80-940

154

316L

250x250x350 mm

495-570

200

17-4PH

250x250x290 mm

1189-1267

151-162

CoCr28Mo6

250x250x215 mm

100-1200

200

Maraging-Stahl

280x280x350 mm

1122-1141

160

CuCrZr

280x280x350 mm

543

-

DMLS-Oberflächenfinish

CNC-Bearbeitung

Verbessert die Bauteilpräzision durch enge Toleranzen und glatte Oberflächen mittels mechanischer Nachbearbeitung von DMLS-Bauteilen.

Lackierung

Individuelle Lackierung für optische Aufwertung und zusätzlichen Schutz, perfekt abgestimmt auf Ihre Designvorgaben und Farbwünsche.

Wärmebehandlung

Optimiert die mechanischen Eigenschaften und die Festigkeit der Metallteile durch kontrollierte Aufheiz- und Abkühlprozesse.

Heißisostatisches Pressen – HIP

HIP reduziert die interne Porosität, erhöht die Gefügedichte und verbessert die mechanische Belastbarkeit von 3D-gedruckten Metallteilen.

Oberflächenpolieren

Erzeugt glatte, glänzende Oberflächen für höchste ästhetische Ansprüche oder spezifische funktionale Anforderungen.

Sandstrahlen

Gleichmäßiges mattes Finish durch Bestrahlen mit feinen abrasiven Partikeln; entfernt kleinere Oberflächenunreinheiten.

Eloxieren

Elektrochemisches Verfahren zur Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit und zur farblichen Gestaltung von Aluminiumteilen.

Qualitätskontrolle

Koordinatenmessgerät – KMG

Beinhaltet den Einsatz eines Koordinatenmessgeräts (KMG), um die geometrischen Merkmale eines Objekts mit hoher Präzision zu messen.

2D-Röntgenprüfung

Nutzt Röntgenstrahlen zur Untersuchung der inneren Struktur, um Defekte zu identifizieren und die strukturelle Integrität sicherzustellen.

Computertomographie – CT-Scan

Erstellt detaillierte Querschnittsbilder für eine tiefgreifende Inspektion interner Merkmale und Geometrien.

Dichteprüfung

Misst die Materialdichte, um die Einhaltung spezifischer Standards und Qualitätsvorgaben zu garantieren.

Funktionsprüfung

Dichtheitsprüfung

Prüft versiegelte Systeme oder Komponenten auf Leckagen, um Luftdichtheit und ordnungsgemäße Funktion sicherzustellen.

Druckprüfung

Unterzieht Bauteile einem definierten Druck, um Festigkeit und Integrität unter Betriebsbedingungen zu verifizieren.

Vor- und Nachteile des DMLS-3D-Drucks

Vorteile

Hohe mechanische Festigkeit und Langlebigkeit: Bauteile für höchste Belastungen.

Exzellente Materialeigenschaften: Vergleichbar mit oder sogar besser als bei Gussmetallen (z. B. durch eine deutlich geringere Porosität).

Komplexe Geometrien und feinste Details: Realisierung von Designs, die mit konventionellen Methoden unmöglich wären.

Materialersparnis: Deutliche Reduzierung von Abfall im Vergleich zu subtraktiven Verfahren (wie Fräsen).

Leichtbau und Individualisierung: Ermöglicht hochgradig kundenspezifische, komplexe und gewichtsoptimierte Strukturen.

Beschleunigte Produktentwicklung: Schnelle Erstellung funktionaler Prototypen und Vorserien für die Serienproduktion verkürzt die Time-to-Market.

Nachteile

Hohe Kosten: Im Vergleich zu traditionellen Metallfertigungsverfahren (bei hohen Stückzahlen).

Nachbearbeitung erforderlich: Oberflächenfinish und Spannungsarmglühen (Wärmebehandlung) sind oft zwingend notwendig.

Begrenztes Bauvolumen: Abhängig von der Maschinenkapazität e dem gewählten Material.

Anisotropie: Richtungsabhängigkeit der mechanischen Eigenschaften (prozessbedingt).

Pulverentfernung: Das Entfernen von nicht verschmolzenem Pulver aus komplexen internen Kanälen kann aufwendig sein.

DMLS-Leistungsspektrum im Vergleich zu anderen Technologien

Technologie

Max. Abmessungen

Min. Detailgröße

Min. Wandstärke

Toleranz

Beschreibung

SLS

680x380x540 mm

0.8mm

0.7-1.3 mm 

±0.3% (±0.3mm)

Verwendet Laser zum Verschmelzen von Pulverschichten; ideal für langlebige Bauteile ohne Stützstrukturen. Weit verbreitet in Luftfahrt und Automotive.

DMLS

500x280x340 mm

0.6-0.8 mm

0.22 mm

±0.25 (≤15mm);
±0.5 (>15mm)

Ähnlich wie SLS, nutzt jedoch Metallpulver zur Herstellung hochfester, komplexer Metallteile per Funktionsprototypen und Endkomponenten.

SLA

1350x750x500 mm

0.2-0.5 mm

1-3 mm

±0.2% (min. 0.2 mm)

Nutzt UV-Laser zum Aushärten von flüssigem Harz; ideal für hochdetaillierte, glatte Bauteile in Schmuckdesign und Dentaltechnik.

MJF

380x284x380 mm

0.5 mm

0.3-0.5 mm

±0.3% (±0.2 mm)

Verwendet Bindemittel auf einem Pulverbett, das thermisch verschmolzen wird. Bietet hochauflösende Funktionsteile bei schnellen Produktionszeiten.

Polyjet

490x380x200 mm

1.2-2 mm

1 mm

±0.1%

Sprüht Photopolymer-Harz auf und härtet es mit UV-Licht aus. Ermöglicht Multimaterial-Bauteile mit variablen Eigenschaften (Farbe/Härte).

FDM

914x690x914 mm

1.2-1.5 mm

1.5 mm

±0.5% (±0.5 mm)

Extrudiert Filament durch eine beheizte Düse. Ideal für robuste Funktionsprototypen und industrielle Hilfsmittel.

DLP

510x280x350 mm

0.5 mm

1 mm

±0.30 mm < 100mm;
±0.3% > 100 mm

Nutzt digitale Lichtprojektoren zur schnellen Aushärtung von Harz. Standard für Dentaltechnik e Feinprototypisierung.

Large Scale

2500x2500x4000 mm

3 mm

-

±5 mm/mtl

Speziell für die additive Fertigung extrem großer industrieller Bauteile, Gehäuse und Prototypen optimiert.

DED

1200x800x600 mm

-

-

-

Schmilzt Metallpulver oder Draht mittels Elektronenstrahl; ideal für Reparaturen oder das Hinzufügen von Merkmalen an Metallteilen.

Bindet Jet

430x310x150 mm

-

-

±3% mm

Trägt Bindemittel auf ein Pulverbett auf; Teile werden anschließend gesintert. Kosteneffizient für komplexe Komponenten.

FAQ zu unserem DMLS-3D-Druck-Service

Welche mechanischen Eigenschaften haben DMLS-3D-Druckteile?

DMLS-Bauteile bieten mechanische Eigenschaften, die mit Gussmaterialien vergleichbar oder diesen sogar überlegen sind, da sie eine höhere relative Dichte und eine geringere Porosität aufweisen. Sie verfügen über eine hohe Zugfestigkeit, hervorragende Verschleißfestigkeit und thermische Stabilität, abhängig vom gewählten Material.

Wie hoch sind die Maßtoleranzen von DMLS-Teilen?

DMLS-Bauteile erreichen in der Regel Toleranzen von ±0.1 mm bis ±0.3 mm. Die Genauigkeit kann jedoch je nach Bauteilgeometrie e den Anforderungen an die Nachbearbeitung variieren.

Welche Designrichtlinien gibt es für DMLS?

- Mindestwandstärke: Im Allgemeinen werden 0.5 mm bis 1 mm, empfohlen, abhängig vom Material.
- Stützstrukturen: Erforderlich für Überhänge und komplexe Geometrien, können jedoch durch ein optimiertes Design minimiert werden.
- Nachbearbeitung: Wärmebehandlung, mechanische Bearbeitung (CNC) e Oberflächenfinish können erforderlich sein, um die finalen Spezifikationen zu erreichen.

Wie schneidet DMLS im Vergleich zu anderen 3D-Drucktechnologien ab?

Im Gegensatz zu polymerbasierten additiven Verfahren erzeugt DMLS vollständig dichte, hochfeste Metallbauteile. Im Vergleich zur traditionellen maschinellen Bearbeitung ermöglicht es die Erstellung komplexer Geometrien ohne die Notwendigkeit umfangreicher Werkzeugkosten.

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